Способ получения гранулированной сажи Советский патент 1981 года по МПК C09C1/58 

сульфитному щелоку - может транспортироваться в цистернах в любое время года, имеет меньшую склонность к брожению, так как не содержит гексозных моносахаридов и храниться в течение года. Концентрат СДБ состоит в основном из солей лигиосульфоновых кислот и смеси моно- и иолисахаридов. Моносахариды составляют в этой смеси Vs-V4 часть по массе и состоят из цеитозарабинозы и ксилозы; полисахариды относятся к груиие сахароподобных полисахаридов, которые хорошо растворяются в воде. Полисахариды построены из 2-7 молекул моноз. К таким полисахаридам относятся, например, целлобиоза, целлогентаоза и другие. Средняя молекулярная масса монои полисахаридов 500-800. Средняя молекулярная масса собственно полисахаридов составляет 1000-1200. В связи с наличием в СДБ полисахаридов ее раствор обладает лучшим вяжущим действием, чем раствор сзльфитного щелока, что способствует повышению массовой прочности гранул сажи, полученных с применением раствора СДБ в качестве связующего при мокром гранулировании сажи.

Опытным путем было установлено оптимальное содержание моно- и полисахаридов в СДБ, которое составляет 10-12вес.7о сухого остатка СДБ и может регулироваться в процессе производства концентрата СДБ или путем смешивания концентратов СДБ марок, имеющих различное содержаиие редуцирующих веществ (моно- и полисахаридов). При содержании моно- и полисахаридов менее 10 вес. ч. на 100 вес. ч. сухого остатка СДБ ухудшаются клеящие свойства связующего; при содержании их более 12 вес. ч. на 100 вес. ч. сухого остатка СДБ связующее проявляет склонность к брожению, так как в его состав входят гексозные полисахариды. Следует отметить, что все моно- и полисахариды, входящие в состав СДБ, относятся к классу восстанавливающих (так пазываемые редуцирующие вещества). Они проявляют в растворе свойства альдегидов и оказывают положительное влияние на смачивание сажи водой.

В концентратах СДБ содержится до 1,3% нерастворимого вещества лигнина, образующегося при сульфитной варке древесииы. Поэтому в СДБ добавляют 1,0-2,0 вес. ч. алкилбепзолсульфоната натрия в расчете на 100 вес. ч. СДБ. Алкилбензолсульфонаты натрия экстрагируют лигнин и переводят его в раствор. Это имеет больщое значение для проведения процесса гранулирования сажи, так как наличие нерастворимых веществ затрудняет дозирование водного раствора связующего, подаваемого в гранулятор. Целесообразность использования алкилбензолсульфоната натрия обусловлена еще и тем, что он является низкомолекулярным поверхностно-активным веществом, улучшаюи им смачиваиие сажь раствором, а также антисептиком, препятствующим брожению. Онытным путем было установлено, что при содержании алкилбензолсульфоната натрия менее 1,0 вес. ч. на 100 вес. ч. сухого остатка СДБ не происходит полной экстракции нерастворимого лигнина, а при содержании его в количестве более 2,0 вес. ч. снижаются вяжунще

свойства СДБ.

Важным достоинством предлагаемого способа является низкая стоимость концентрата СДБ (15 руб./т но прейскуранту 05-18). CTOH.viocTb его в нересчете на сухое

вещество ниже отпускной цены сульфитного

щелока и значительно ниже стоимости всех

остальных известных связующих веществ,

ирименяелмых при гранулировании сажи.

Оиытным путем было установлено, что

для гранулирования сажи следует использовать 1,0-5,0%-ные водные растворы концентрата СДь, содержащего 50% сухих веществ с добавкой 1-2 вес.% алкилбензолсульфоната натрия.

При содержании связующего в растворе менее 1 % не удается достичь нужной массовой ирочности гранзл, ири содержании связующего в растворе более 5% повыщается прочность отдельных гранул, что отрицательпо сказывается на раснределепии сажи в резиновых смесях.

Пример 1. Концентрат СДБ с содержанием моно- и полисахаридов 11,0 вес. ч. и алкилбензолсульфоната натрия 1,5 вес. ч.

на 100 вес. ч. сухого остатка концентрата приготавливают нутем смещивания 50% концентратов СДБ Котласского ЦБК и обессоленного с)льфопола. Для этого берут 200 г концентрата СДБ марки Б с содержанием редуцирующих веществ (моно- и полисахаридов) 12,0%, добавляют 34 г концентрата СДБ марки А с содержанием редуцирующих веществ 5,2% и 3,5 г 50%-ного и обессоленного сульфонола. Затем к 1 л

ВОДЫ при 25°С добавляют соответственно 10 г, 20 г, 30 г, 40 г, 50 г приготовленного 50%-ного раствора концентрата СДБ и иолучают водные растворы связующего концентрации от 1,0% до 5,0%.

В лабораторный гранулятор О 200 мл / 400 мм загружают 1 кг пылящей сажи ПМ-50 и 1 л ириготовленпого раствора. Гранулирование сажи производят в течение 3-х мин при скорости вращения кальцевого

ротора 370 об/мин при 40°С.

Затем гранулят выгружают, ВЕа1сушивают при 150°С и определяют массовую прочность гранул по ASTM Д 1937-76, прочность отдельных гранул по ASTM 3313-74

и насыппую плотность гранул по ГОСТ 7885-77.

Результаты опытов приведены в табл. 1. Пример 2 (по прототипу). Сзльфитный щелок Архангельского ЦБК

с содержанием сухих веществ 15% разбавТаблица 1

ляют водой соответственно в 7,5 10, 15 и 25 раз для получения растворов с концентрацией связующего 2,5%, 2,0%, 1,5%, 1,0%, 0,6%.

В условиях примера 1 проводят гранулирование сажи ПМ-50 с растворами сульфитного щелока указанных концентраций.

Показатели качества гранулированной сажи представлены в табл. 1.

Пример 3. В условиях примера 1 путем изменения соотношений концентратов СДБ марок А и Б и сульфонола приготавливают 1%-ные растворы концентратов с содержанием редуцирующих веществ (моно- и полисахаридов) и алкилбензолсульфоИз данных табл. 1 и 2 видно, что при 0 применении в качестве связующей добавки сульфитно-дрожжевой бражки с добавкой

пата при крайних и средних значениях, гранулирование производили в условиях примера 1.

Результаты опытов представлены в табл.2.

Из данных таблицы 1 видно, что применение концентратов сульфитно-дрожжевой бражки с добавкой алкилбензолсульфоната натрия позволяет по сравнению с ирототипом повыспть массовую прочность и насыпную плотность сажи.

Данными табл. 2 обосновываются крайние пределы содержания алкилбензолсульфоната натрия, а также моно- и полисахаридов в сульфитно-дрожжевой .

Таблица 2 1-2 вес. % алкилбензолсульфоната натрия при мокром гранулированни сажи удается повысить массовую прочность гранул в

сравнении с прототипом на 10-12% и несколько повысить насыпную плотность гранзл сажи.

Формула изобретения

Источники и и форм а НИИ, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР но заявке Л1 2813454/23-26, кл. С 09С 1/58, 1979 (прототип).